Question

Воду, масса которой 2 кг, нагревают электрическим кипятильником от температуры 20 °C до температуры кипения в течение 30 мин. Чему равнасила тока в сети, при напряжении 220 В? Удельная теплоёмкость воды 4200Дж/(кг °С). Вся энергия, выделившаяся при работе кипятильника, пошла нанагревание воды.​

Answer 1

Q=I^2Rt

I=U/R

Q=cm(t1-t2)=4200*2*80=672000

672000=I^2*R

R= 672000/I^2*30=22400/I^2

I = U*I^2/22400

22400*I =U*I^2

I = 22400/220 =102 А

Answer 2

Для вычисления силы тока в сети, используем закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

где: $m$ - масса воды, $m = 2 \, \text{кг}$ $c$ - удельная теплоемкость воды, $c = 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°С)}$ $\Delta T$ - изменение температуры, $\Delta T = 100 \, \text{°С}$ (так как мы нагреваем от 20 °C до температуры кипения 100 °C)

$Q = 2 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°С)} \times 100 \, \text{°С} = 840000 \, \text{Дж}$

Теперь найдем работу $W$, совершенную кипятильником, используя формулу:

$W = Q = 840000 \, \text{Дж}$

Далее, чтобы найти мощность кипятильника, используем формулу для мощности:

$P = \frac{W}{t}$

где: $t$ - время, $t = 30 \, \text{мин} = 30 \times 60 \, \text{с} = 1800 \, \text{с}$

$P = \frac{840000 \, \text{Дж}}{1800 \, \text{с}} \approx 466.67 \, \text{Вт}$

Наконец, чтобы найти силу тока $I$, используем формулу для мощности в электрической цепи:

$P = V \cdot I$

где: $V$ - напряжение, $V = 220 \, \text{В}$

$I = \frac{P}{V} = \frac{466.67 \, \text{Вт}}{220 \, \text{В}} \approx 2.12 \, \text{А}$

Таким образом, сила тока в сети при напряжении 220 В равна примерно 2.12 А.